JP2004359145A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】正常内圧時の乗心地性等の他の性能を犠牲にすることなく、ランフラット走行時のバックリングを有効に抑制して、耐久性を格段に向上させたサイド補強型ランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】タイヤ１は、ビードコア２を埋設した一対のビード部３、一対のサイドウォール部４およびトレッド部５の各部にわたってトロイド状に延びるカーカス６を配設し、カーカス６のクラウン部７外周側に傾斜ベルト層８ａ、８ｂからなる主ベルト９を具え、サイドウォール部４に断面三日月状の補強ゴム１０を配設してなる。タイヤ径方向最外側に位置する傾斜ベルト層である最外ベルト層８ａは、タイヤ赤道面Ｅを中心としてトレッド接地幅Ｗｔの２０〜５０％の範囲でオーバーラップさせた左右一対の小ベルト部材１１ａ、１１ｂで構成されたオーバーラップ層であり、各小ベルト部材１１ａ、１１ｂはトレッド接地幅Ｗｔの６０〜７５％の幅Ｗａ、Ｗｂを有する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カーカスの内面側でかつ少なくともサイドウォール部に補強ゴムを有し、タイヤ内圧の異常低下時またはパンク時にある程度の距離の走行が可能なランフラットタイヤに関するものであり、特にかかるタイヤのランフラット走行時の耐久性の向上を図る。
【０００２】
【従来の技術】
パンク等によってタイヤ内圧が急激に低下した場合であってもある程度の距離の走行が可能である、いわゆるランフラットタイヤとしては、サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴムを有するランフラットタイヤ、いわゆるサイド補強型ランフラットタイヤが知られている。
【０００３】
かかるサイド補強型ランフラットタイヤがランフラット状態で走行する際には、トレッド踏面の中央が路面から浮き上がる現象である、いわゆるバックリングが発生することが知られている。バックリングの発生したタイヤは、トレッドショルダー部の接地圧が増加し、それによりショルダー部に近い位置に配置されている補強ゴムの発熱が大きくなる結果、タイヤが破壊に至るおそれがある。
【０００４】
このため、ランフラット走行時のバックリングを抑制して耐久性を向上させたサイド補強型ランフラットタイヤが望まれており、これらに関して種々の検討がなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ベルト層のクラウン部外周に、タイヤ赤道面に対し実質上直交する多数のコード配列になる少なくとも１層の補強層を配置したタイヤが記載されている。また、特許文献２には、カーカスとベルト層の間に、有機繊維コードをカーカス及びベルト層と赤道面を挟んで交差する向きに配列した補強層を配置したタイヤが記載されている。これらのタイヤは、補強層を配置することによりトレッド部全体の剛性を向上させているが、このようにトレッド部全体の剛性が高まると、路面からの突起入力があった際の振動乗心地性が悪化する上、トレッド部の重量が増加する。
【０００６】
特許文献３及び４には、ベルト層のタイヤ径方向内側に環状のビードコアを配置してランフラット走行性を向上させたタイヤが記載されている。しかし、かかる環状ビードコアを有するタイヤは、従来の製造設備を用いて製造することが困難である上、環状ビードコアの剛性が高すぎるため、やはり路面からの突起入力があった際の振動乗心地性が悪化する。
【０００７】
特許文献５には、カーカスとベルト層との間に、周方向剛性を高めるための補強コード層と、幅方向剛性を高めるための補強ゴム層を配置して、ランフラット耐久性を高めたタイヤが記載されている。しかし、かかるタイヤでは、幅方向の補強に関してはゴムのみからなる補強層しか配設されておらず、バックリングを抑制する効果は十分でなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１９１２４３号
【特許文献２】国際公開第９７／０１４５２号
【特許文献３】特開平８−２４４４２２号
【特許文献４】欧州特許出願公開第１０２２１６２号
【特許文献５】国際公開第９９／４８７１０号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明の目的は、主ベルトの適正化を図ることにより、正常内圧時の乗心地性等の他の性能を犠牲にすることなく、ランフラット走行時のバックリングを有効に抑制して、耐久性を格段に向上させたサイド補強型ランフラットタイヤを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、ビードコアを埋設した一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部および両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１枚のプライからなるカーカスを配設し、カーカスのクラウン部外周側に、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の傾斜ベルト層からなる主ベルトを具え、少なくともサイドウォール部に断面三日月状の補強ゴムを配設してなるランフラットタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面にて、主ベルトを構成する傾斜ベルト層のうち、タイヤ径方向最外側に位置する傾斜ベルト層である最外ベルト層は、タイヤ赤道面を中心としてトレッド接地幅の２０〜５０％の範囲でオーバーラップさせた左右一対の小ベルト部材で構成されたオーバーラップ層であり、各小ベルト部材はトレッド接地幅の６０〜７５％の幅を有することを特徴とするランフラットタイヤである。
【００１１】
主ベルトが２層以上の傾斜ベルト層からなり、少なくとも２層の傾斜ベルト層がオーバーラップ層であることが好ましい。
【００１２】
また、主ベルトのタイヤ径方向外側及び内側、並びにカーカスプライのタイヤ径方向内側の少なくとも１箇所に、中央部の厚さが１〜５ｍｍの強化ゴムシートを配設することが好ましい。
【００１３】
さらに、強化ゴムシートは、ゴム硬さが７５〜９５であることが好ましい。なお、ここにいう「ゴム硬さ」とは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定するスプリング式硬さ試験機Ａ型により得られたゴム硬さのことをいう。
【００１４】
さらにまた、強化ゴムシートは、タイヤ赤道面を中心としてトレッド接地幅の２０〜５０％の範囲にあることが好ましい。
【００１５】
加えて、補強ゴムは、ゴム硬さが７０〜８５であることが好ましい。
【００１６】
加えてまた、主ベルトとトレッド部の間に、主ベルトの全面を覆いタイヤ赤道面に対し略平行に延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の広幅周方向強化層と、この広幅周方向強化層の両端に位置し、タイヤ赤道面に対し略平行に延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１対の狭幅周方向強化層とをさらに具えることが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明に従う代表的なランフラットタイヤ（以下、「タイヤ」という。）のタイヤ幅方向断面を示した図である。
【００１８】
タイヤ１は、ビードコア２を埋設した一対のビード部３、ビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部４および両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部５の各部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１枚、図１では１枚のプライからなるカーカス６を配設し、カーカス６のクラウン部７外周側に、タイヤ赤道面Ｅに対して傾斜して延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１層、図１では２層の傾斜ベルト層８ａ、８ｂからなる主ベルト９を具え、少なくともサイドウォール部４に断面三日月状の補強ゴム１０を配設してなる。
【００１９】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、タイヤ幅方向断面にて、主ベルト９を構成する傾斜ベルト層８ａ、８ｂのうち、タイヤ径方向最外側に位置する傾斜ベルト層である最外ベルト層８ａは、タイヤ赤道面Ｅを中心としてトレッド接地幅Ｗｔの２０〜５０％の範囲でオーバーラップさせた左右一対の小ベルト部材１１ａ、１１ｂで構成されたオーバーラップ層であり、各小ベルト部材１１ａ、１１ｂはトレッド接地幅Ｗｔの６０〜７５％の幅Ｗａ、Ｗｂを有することにある。
【００２０】
以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。サイド補強型ランフラットタイヤのランフラット走行時における故障の原因は、主としてバックリングの発生によりトレッド部中央が路面から浮き上がり、トレッドショルダー部の接地圧が増大するため、ショルダー部に近い位置に配置されている補強ゴムの発熱が大きくなる結果、タイヤが破壊に至ることが知られている。従来、バックリングを抑制するためには、前記したように主ベルト付近に補強部材等の追加部材を配設して主ベルトの面外曲げ剛性を高くし、タイヤの内圧低下時にも主ベルトの変形を最小限とすることでバックリングを抑制することが行われていた。しかし、こうしたタイヤでは、面外曲げ剛性の増加に伴って乗心地性が低下する上、補強部材の追加によりタイヤ重量が増加するため、燃費や操舵性にも悪影響を及ぼすことが懸念される。
【００２１】
発明者は、バックリングの発生時にトレッド部の変形が特に大きいのは、タイヤ赤道面を中心としてトレッド接地幅の２０〜５０％の範囲であることに着目し、この範囲のみのタイヤ幅方向及び周方向の面外曲げ剛性を増加させることができれば、乗心地性を大きく犠牲とすることなく、ランフラット走行時の耐久性を有効に向上することができると考えた。しかし、コードをゴム被覆した等の補強部材を配設したのでは、タイヤ重量の増加のため他の性能に悪影響を及ぼす。そこで、発明者は、最外ベルト層を左右一対の小ベルト部材で構成し、バックリング発生時にトレッド部の変形が特に大きくなる、タイヤ赤道面を中心としてトレッド接地幅の２０〜５０％の範囲で両小ベルト部材をオーバーラップさせれば、オーバーラップさせた範囲以外の面外曲げ剛性を増加させることなく、かつタイヤ重量も大幅に増加することなく、バックリングの発生を抑制することができる結果、他の性能を犠牲にすることなくランフラット走行時の耐久性を向上できることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００２２】
最外ベルト層８ａをオーバーラップ層とするのは、タイヤ径方向外側に行くほどバックリングの発生時に受ける圧縮変形が大きいため、この部分の面外曲げ剛性を増加させることでバックリングの発生を有効に抑制できるからである。
【００２３】
また、小ベルト部材１１ａ、１１ｂの幅Ｗａ、Ｗｂをそれぞれトレッド接地幅Ｗｔの６０〜７５％とするのは、上記のオーバーラップ量を確保しつつ、トレッド接地幅の全域にわたって最外ベルト層を配設できるからである。
【００２４】
さらに、図２に示すように、主ベルト９が２層以上、図２では２層の傾斜ベルト層８ａ、８ｂからなり、少なくとも２層、図２では２層の傾斜ベルト層８ａ、８ｂがオーバーラップ層であることが好ましい。２層以上の傾斜ベルト層をオーバーラップ層とすることで、通常走行時への影響を抑制しながら、ランフラット走行時のバックリングの発生をより一層効果的に抑制できるからである。
【００２５】
さらにまた、主ベルト９のタイヤ径方向外側及び内側、並びにカーカスプライのタイヤ径方向内側の少なくとも１箇所、図２ではカーカスプライのタイヤ径方向内側に、中央部の厚さが１〜５ｍｍの強化ゴムシート１２を配設することが好ましい。かかる強化ゴムシート１２を配設することにより、ランフラット走行時のバックリングの発生が抑制されるからである。また、強化ゴムシート１２の中央部の厚さを１〜５ｍｍとするのは、強化ゴムシート厚が１ｍｍ未満の場合にはバックリングの発生を有効に抑制できないからであり、５ｍｍを超えるとトレッド部の面外曲げ剛性が高くなりすぎ乗心地性が低下するからである。
【００２６】
加えて、強化ゴムシート１２は、ゴム硬さが７５〜９５であることが好ましい。ゴム硬さが７５未満の場合にはバックリングの発生を有効に抑制できないからであり、９５を超えるとトレッド部の面外曲げ剛性が高くなりすぎ乗心地性が低下するからである。
【００２７】
また、強化ゴムシート１２は、タイヤ赤道面Ｅを中心としてトレッド接地幅Ｗｔの２０〜５０％の範囲にあることが好ましい。強化ゴムシート１２がタイヤ赤道面Ｅを中心としてトレッド接地幅Ｗｔの２０％未満の範囲にある場合にはバックリングの発生を有効に抑制できないからであり、５０％を超えるとトレッド部の面外曲げ剛性が高くなりすぎ乗心地性が低下する上、強化ゴムシート１２の重量が増加して、他の性能への影響が懸念されるからである。
【００２８】
さらに、補強ゴム１０は、ゴム硬さが７０〜８５であることが好ましい。補強ゴム１０のゴム硬さが７０未満の場合には補強ゴム１０の補強効果が低くなりすぎ、ランフラット走行時にサイドウォール部４が屈曲変形してしまうからであり、８５を超える場合にはサイドウォール部４の剛性が高くなりすぎ、乗心地性が低下するからである。
【００２９】
加えて、主ベルト９とトレッド部５の間に、主ベルト９の全面を覆いタイヤ赤道面Ｅに対し略平行に延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の広幅周方向強化層１３と、この広幅周方向強化層１３の両端に位置し、タイヤ赤道面Ｅに対し略平行に延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１対の狭幅周方向強化層１４ａ、１４ｂとをさらに具えることが好ましい。かかる周方向強化層１３、１４ａ、１４ｂを配設することにより、タイヤ１の周方向剛性が増加する結果、ランフラット走行時の耐久性を向上させることができるからである。
【００３０】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、図１及び２においては、カーカス６の折り返し端１５が主ベルト９とカーカス６のクラウン部７との間に位置する、いわゆるエンベロープ構造を有するタイヤを図示したが、折り返し端１５はサイドウォール部４内又はビード部３内にあってもよい。
【００３１】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００３２】
実施例１〜８のタイヤは、タイヤサイズが２４５／４０ＺＲ１８、トレッド接地幅が２００ｍｍの乗用車用ランフラットラジアルタイヤであり、カーカスがレーヨンコードをゴム被覆してなる１枚のプライからなり、かつプライの折り返し端を主ベルトとカーカスのクラウン部との間に配置したエンベロープ構造であり、主ベルトが、タイヤ赤道面に対して１５°傾斜して延びるスチールコードをゴム被覆してなる２層の傾斜ベルト層からなり、最外ベルト層がオーバーラップ層であり、サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴムを配設し、表１に示す諸元を有する。
【００３３】
比較のため、タイヤサイズ、トレッド接地幅、カーカスが実施例１〜７と同じであり、サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴムを配設し、表１に示す諸元を有し、主ベルトが、タイヤ赤道面に対して１５°傾斜して延びるスチールコードをゴム被覆してなる２層の傾斜ベルト層からなり、最外ベルト層がオーバーラップ層ではないタイヤ（従来例１及び２）、最外ベルト層がオーバーラップ層ではあるものの、オーバーラップ量がこの発明の範囲外であるタイヤ（比較例１及び２）についても併せて試作した。
【００３４】
（試験方法）
前記各供試タイヤをＪＡＴＭＡで定める標準リム（８ １／２ＪＪ）に組み付けてタイヤ車輪とした。耐久性は、このタイヤ車輪に空気圧０ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重５．９ｋＮを適用し、走行速度９０ｋｍ／ｈの条件下でドラム試験機上を走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定し、この測定値によって評価した。また、乗心地性は、空気圧２３０ｋＰａ、試験負荷荷重４．８ｋＮにて平板上に接地させ、タイヤ径方向の最大変位（縦ばね指数）を測定し、この測定値によって評価した。これらの評価結果を表１に示す。なお、表１中の評価結果の数値はいずれも従来例１を１００としたときの指数比で示してあり、数値の大きいほど性能が優れている。
【００３５】
【表１】

【００３６】
表１に示す結果から、実施例１〜７のタイヤはいずれも、同じゴム硬さの補強ゴムを使用した従来例１及び比較例１のタイヤに比べて、乗心地性は同程度に維持しながら耐久性が格段に優れており、比較例２のタイヤに比べて、耐久性は若干劣るものの乗心地性が格段に優れており、実施例８のタイヤは、同じゴム硬さの補強ゴムを使用した従来例２のタイヤに比べて、乗心地性は同程度に維持しながら耐久性が格段に優れており、実施例１〜８のタイヤはいずれも、総合的な性能に優れていることが分かる。
【００３７】
【発明の効果】
この発明により、正常内圧時の乗心地性等の他の性能を犠牲にすることなく、ランフラット走行時のバックリングを有効に抑制して、耐久性を格段に向上させたサイド補強型ランフラットタイヤを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う代表的なランフラットタイヤの幅方向断面図である。
【図２】この発明に従う他のランフラットタイヤの幅方向断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ
２ ビードコア
３ ビード部
４ サイドウォール部
５ トレッド部
６ カーカス
７ クラウン部
８ａ、８ｂ 傾斜ベルト層
９ 主ベルト
１０ 補強ゴム
１１ａ、１１ｂ 小ベルト部材
１２ 強化ゴムシート
１３ 広幅周方向強化層
１４ 狭幅周方向強化層
１５ カーカスの折り返し端

Claims (7)

1. ビードコアを埋設した一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部および両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１枚のプライからなるカーカスを配設し、カーカスのクラウン部外周側に、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の傾斜ベルト層からなる主ベルトを具え、少なくともサイドウォール部に断面三日月状の補強ゴムを配設してなるランフラットタイヤにおいて、
   タイヤ幅方向断面にて、主ベルトを構成する傾斜ベルト層のうち、タイヤ径方向最外側に位置する傾斜ベルト層である最外ベルト層は、タイヤ赤道面を中心としてトレッド接地幅の２０〜５０％の範囲でオーバーラップさせた左右一対の小ベルト部材で構成されたオーバーラップ層であり、各小ベルト部材はトレッド接地幅の６０〜７５％の幅を有することを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 主ベルトが２層以上の傾斜ベルト層からなり、少なくとも２層の傾斜ベルト層がオーバーラップ層である請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 主ベルトのタイヤ径方向外側及び内側、並びにカーカスプライのタイヤ径方向内側の少なくとも１箇所に、中央部の厚さが１〜５ｍｍの強化ゴムシートを配設した請求項１又は２記載のランフラットタイヤ。
4. 前記強化ゴムシートは、ゴム硬さが７５〜９５である請求項３記載のランフラットタイヤ。
5. 前記強化ゴムシートは、タイヤ赤道面を中心としてトレッド接地幅の２０〜５０％の範囲にある請求項３又は４記載のランフラットタイヤ。
6. 前記補強ゴムは、ゴム硬さが７０〜８５である請求項１〜５のいずれか一項記載のランフラットタイヤ。
7. 主ベルトとトレッド部の間に、主ベルトの全面を覆いタイヤ赤道面に対し略平行に延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１層の広幅周方向強化層と、この広幅周方向強化層の両端に位置し、タイヤ赤道面に対し略平行に延びるコードをゴム被覆してなる少なくとも１対の狭幅周方向強化層とをさらに具える請求項１〜６のいずれか一項記載のランフラットタイヤ。

Images